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    注重“搭橋”藝術(shù),進(jìn)行有效教學(xué)

    2015-12-08 11:34:29汪允立
    黑河教育 2015年12期
    關(guān)鍵詞:帶電粒子電場(chǎng)粒子

    汪允立

    [內(nèi)容摘要]本文從課堂教學(xué)實(shí)例入手,著重分析了如何進(jìn)行層次式問(wèn)題教學(xué),逐步提升教學(xué)難度,有效提高課堂的教學(xué)效率。

    [關(guān)鍵詞]搭橋;問(wèn)題式教學(xué)

    高中物理難學(xué),這幾乎是所有師生共同反映的問(wèn)題。如何進(jìn)行有效教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,我認(rèn)為在課堂教學(xué)中適當(dāng)“搭橋”,幫助學(xué)生順利地完成知識(shí)遷移,使學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)從初中到高中的過(guò)渡。

    在課堂教學(xué)時(shí),教師可以預(yù)先設(shè)計(jì)很多小問(wèn)題,“搭好橋”,讓學(xué)生在解決每一個(gè)小問(wèn)題的同時(shí),能力得到進(jìn)一步提高。當(dāng)所有的小問(wèn)題串聯(lián)在一起,就相當(dāng)于解決了一個(gè)大問(wèn)題。

    以《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課的教學(xué)為例:教師首先提出問(wèn)題,讓學(xué)生思考。

    問(wèn)題1:如圖1為一平行板電容器,帶電粒子+q從A→B粒子作何種運(yùn)動(dòng)?

    學(xué)生會(huì)從兩個(gè)角度分析,如果考慮重力,則粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若不考慮重力,粒子作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。這一個(gè)小問(wèn)題實(shí)際上已經(jīng)幫助學(xué)生回憶如何從受力的角度去分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。

    問(wèn)題2:若不計(jì)重力,你能求出粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小嗎?

    利用動(dòng)能定理,學(xué)生都能獨(dú)自求出速度。這兩個(gè)小問(wèn)題已經(jīng)讓學(xué)生體會(huì)到解決帶電粒子運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩條主線:力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系+動(dòng)能定理。教師可以進(jìn)一步加深難度,讓帶電粒子的運(yùn)動(dòng)由加速過(guò)渡到偏轉(zhuǎn)。

    問(wèn)題3:如圖2所示,若在原有的平行板電容器AB右側(cè)加一水平放置的平行板電容器CD,則粒子在CD中如何運(yùn)動(dòng)?(不計(jì)重力)

    由于受力特點(diǎn),學(xué)生能分析出粒子在做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)。同時(shí),學(xué)生能夠很容易的寫出粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、位移表達(dá)式。教師在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生寫出粒子的水平分位移,豎直分位移的表達(dá)式

    問(wèn)題4:粒子穿出電場(chǎng)時(shí),速度發(fā)生了一定的偏轉(zhuǎn),你能求出速度的偏向角和偏轉(zhuǎn)距離嗎?(為簡(jiǎn)化條件,設(shè)粒子的初速度為零)

    利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系,學(xué)生能夠獨(dú)立推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,速度的偏向角和偏轉(zhuǎn)距離等。

    學(xué)生求出這些物理量之后,教師可以再次提出問(wèn)題:三種電性相同的帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)同一加速電場(chǎng),同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)角度有何特點(diǎn)?

    通過(guò)剛才推導(dǎo)出的偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)角度,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)同種電荷的不同粒子從靜止經(jīng)同一加速電場(chǎng)、同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是相同的。

    問(wèn)題5:若粒子恰好從板間穿出 ,則其水平分位移、豎直分位移有什么特點(diǎn)?若粒子不能穿出呢?

    這個(gè)小問(wèn)題主要是幫助學(xué)生注意粒子實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)的幾種情況。

    這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)在幾個(gè)小問(wèn)題中都已經(jīng)完成了,為了向示波管過(guò)渡,教師可以繼續(xù)設(shè)問(wèn)。

    問(wèn)題6:若粒子能穿出電場(chǎng),穿出電場(chǎng)后粒子做什么運(yùn)動(dòng)?

    由于出電場(chǎng)后粒子不再受力,粒子應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

    問(wèn)題7:如圖3所示,若在界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后方,在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q,(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響)。粒子穿過(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。試確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。

    粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),無(wú)電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入PS界面右側(cè)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)單分析后,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)電荷Q對(duì)粒子的引力提供向心力,點(diǎn)電荷Q電性必然與粒子相反。若要求出其電量的大小必須要知道粒子過(guò)PS界面時(shí)的速度,即電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)的末速度。這樣通過(guò)一步步的解決每個(gè)小問(wèn)題,這個(gè)大難題就被我們突破了。

    我們不難發(fā)現(xiàn),問(wèn)題與問(wèn)題之間都有著必然的聯(lián)系,它們就像橋梁一樣將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)連接起來(lái),逐漸地把這堂課的主題烘托出來(lái)。經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)問(wèn)題的分析,學(xué)生很容易地就掌握了處理這一類問(wèn)題的方法,通過(guò)分析小過(guò)程來(lái)處理大問(wèn)題。

    對(duì)于物理學(xué)習(xí),從初中到高中之間有一個(gè)較大的跨越,存在一個(gè)較大的“臺(tái)階”。教師通常以自己的思維來(lái)代替學(xué)生的思維,以為自己懂的學(xué)生就不難懂,從而使教學(xué)方法簡(jiǎn)單化,無(wú)形中加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,不能有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

    比如,在進(jìn)行歐姆定律的教學(xué)中,大部分老師認(rèn)為學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了,所以就直接給出有關(guān)電阻、歐姆定律的內(nèi)容。對(duì)程度好的學(xué)生來(lái)講比較容易,但大部分學(xué)生卻不知道電阻為什么是這樣定義的,這一個(gè)過(guò)程是如何進(jìn)行的。對(duì)于新教材來(lái)說(shuō),它突出一個(gè)探究過(guò)程,注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),對(duì)原理的理解。教師不妨先搭一座橋,讓學(xué)生自主探究,設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)測(cè)一下未知電阻的阻值。學(xué)生的設(shè)計(jì)思路有很多,教師可稍加點(diǎn)評(píng),同時(shí)將滑動(dòng)變阻器分壓與限流兩種不同的方法介紹給學(xué)生。在此基礎(chǔ)上教師給出事先測(cè)好的數(shù)據(jù),讓學(xué)生自己動(dòng)手,描點(diǎn)作圖。作出圖像后,讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)圖像中隱含的規(guī)律。在這個(gè)過(guò)程中,既能鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題的能力,同時(shí)也提高了學(xué)生處理數(shù)據(jù)、作圖的能力,更重要的是讓學(xué)生更加深刻的理解了電阻的物理意義。

    在物理教學(xué)過(guò)程中,如何做到深入淺出,使得知識(shí)能夠順利的遷移,這就需要我們多從學(xué)生的角度出發(fā),在學(xué)習(xí)的過(guò)程中多為學(xué)生鋪設(shè)“橋梁”,多問(wèn)幾個(gè)為什么,逐步提升教學(xué)的難度和深度,最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。在快樂(lè)中學(xué)習(xí),在思考中進(jìn)步,讓學(xué)生真正的學(xué)會(huì)物理,愛(ài)上物理。

    (責(zé)任編輯 陳始雨)

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